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做一做(动量定理解释现象)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/02 19:05:26
请你先做一个小实验:把一钢笔帽竖立放在水平桌面上的纸带上,要将纸带从钢笔帽下抽出,且使钢笔帽不倒,你打算怎样来抽?做一做试试看. 当出现下述的实验结果:用水平力缓缓拉动纸带,笔帽随着纸带一起运动,不能将纸带从笔帽下抽出,笔帽还可能倒下;若迅速拉动纸带,纸带将能从笔帽下抽出. 对这一实验结果你如何解释?
解题思路: 利用动量定理解释现象的问题主要有两类,一类是物体所受的合力相同,由于作用时间长短不同,引起物体运动状态的改变不同.本例就是这种类型.另一类是物体动量变化相同,由于作用时间的长短不同,使物体受到的作用力不同.要使物体受到的作用力较小,就应延长作用时间;要获得较大的作用力,就应缩短作用时间.
解题过程:
在做该实验前,往往会凭一些生活的经验认为:快拉纸带将会使钢笔帽倒下,慢慢拉才有可能将纸带从笔帽下抽出且使笔帽不倒.那么应如何解释这一与想象不同的实验结果呢? 在本实验中,钢笔帽所受的合力为摩擦力.快拉纸带时摩擦力的作用时间短,对钢笔帽的冲量小,所以钢笔帽的动量改变很小,几乎不动,不会倒下;慢拉时摩擦力对笔帽的作用时间长,故笔帽获得的冲量即动量的改变较大,笔帽就容易倒下.
最终答案:略